Ano ang isang pag -scan ng probe mikroskopyo?

Ang isang pag-scan ng mikroskopyo ng pag-scan ay alinman sa maraming mga mikroskopyo na gumagawa ng mga three-dimensional na mga imahe sa ibabaw sa napakataas na detalye, kabilang ang atomic scale.Depende sa pamamaraan ng mikroskopya na ginamit, ang ilan sa mga mikroskopyo na ito ay maaari ring masukat ang mga pisikal na katangian ng isang materyal, kabilang ang mga de -koryenteng kasalukuyang, kondaktibiti, at magnetic field.Ang unang mikroskopyo ng pag -scan ng probe, na tinatawag na isang pag -scan ng mikroskopyo ng tunnel (STM), ay naimbento noong unang bahagi ng 1980s.Ang mga imbentor ng STM ay nanalo ng Nobel Prize sa pisika makalipas ang ilang taon.Dahil sa oras na iyon, maraming iba pang mga pamamaraan, na itinatag sa parehong pangunahing mga prinsipyo, ay naimbento.Ang dulo ng pagsisiyasat ng pag -scan ay dapat na mas maliit kaysa sa mga tampok sa ibabaw na na -scan, upang makabuo ng isang tumpak na imahe.Ang mga tip na ito ay dapat mapalitan tuwing ilang araw.Karaniwan silang naka -mount sa mga cantilevers, at sa maraming mga diskarte sa SPM, ang paggalaw ng cantilever ay sinusukat upang matukoy ang taas ng ibabaw.Ang kasalukuyang ito ay pinananatiling pare -pareho sa pamamagitan ng pag -aayos ng taas ng tip, sa gayon bumubuo ng isang topograpikong imahe ng ibabaw.Bilang kahalili, ang taas ng tip ay maaaring panatilihing pare -pareho habang ang pagbabago ng kasalukuyang ay sinusukat upang matukoy ang taas ng ibabaw.Dahil ang pamamaraang ito ay gumagamit ng de-koryenteng kasalukuyang, naaangkop lamang ito sa mga materyales na conductor o semi-conductors.Hindi tulad ng pag -scan ng mikroskopya ng tunnel, ang AFM ay maaaring magamit sa lahat ng mga uri ng mga materyales, anuman ang kanilang kondaktibiti.Ang lahat ng mga uri ng AFM ay gumagamit ng ilang hindi direktang pagsukat ng puwersa sa pagitan ng tip sa pag -scan at sa ibabaw upang makabuo ng imahe.Ito ay karaniwang nakamit sa pamamagitan ng isang pagsukat ng cantilever deflection.Ang iba't ibang uri ng mikroskopyo ng atomic force ay may kasamang contact AFM, non-contact AFM, at magkakasunod na contact AFM.Maraming mga pagsasaalang -alang ang tumutukoy kung aling uri ng mikroskopya ng atomic force ang pinakamahusay para sa isang partikular na aplikasyon, kabilang ang pagiging sensitibo ng materyal at ang laki ng sample na mai -scan.

Mayroong ilang mga pagkakaiba -iba sa mga pangunahing uri ng mikroskopya ng atomic force.Sinusukat ng Lateral Force Microscopy (LFM) ang lakas ng pag -twist sa tip sa pag -scan, na kapaki -pakinabang para sa pagma -map sa ibabaw ng alitan.Ang pag -scan ng mikroskopya ng pag -scan ay ginagamit upang masukat ang kapasidad ng sample habang sabay na gumagawa ng isang imahe ng topograpikong AFM.Ang conductive atomic force microscope (C-AFM) ay gumagamit ng isang conductive tip tulad ng ginagawa ng STM, sa gayon ay gumagawa ng isang imahe ng topograpikong AFM at isang mapa ng kasalukuyang de-koryenteng.Ang lakas ng modulation mikroskopya (FMM) ay ginagamit upang masukat ang isang materyales na nababanat na katangian.Ang mga mikroskopikong puwersa ng electrostatic (EFM) ay ginagamit upang masukat ang singil ng elektrikal sa isang ibabaw.Minsan ginagamit ang mga ito upang subukan ang mga microprocessor chips.Ang pag -scan ng thermal microscopy (STHM) ay nangongolekta ng data sa thermal conductivity pati na rin ang pagma -map sa topograpiya ng ibabaw.Sinusukat ng Magnetic Force Microscope (MFM) ang magnetic field sa ibabaw kasama ang topograpiya.